微生物膜水伏發(fā)電又稱(chēng)為微生物膜水伏產(chǎn)電（BioHEG），是一種基于微生物膜的水伏發(fā)電技術(shù)，其能將雨滴、波浪和水蒸發(fā)等水循環(huán)中的環(huán)境能量轉(zhuǎn)化為綠色電能。
　　水伏發(fā)電（HEG）是一類(lèi)將水的勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)。傳統(tǒng)水伏發(fā)電材料如碳納米顆粒、石墨烯、金屬氧化物納米顆粒、聚電解質(zhì)等價(jià)格昂貴、器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，限制了水伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
　　微生物膜是由微生物細(xì)胞及其分泌物構(gòu)成的生物材料。微生物膜能在各種環(huán)境中生存和繁衍，廣泛存在于河流、湖泊、土壤等中。電活性微生物膜含量豐富，且具有親水性、多孔性、導(dǎo)電性等特性，能夠作用于水分子，定向傳輸電子產(chǎn)生電流。微生物膜具有成本低、高性能、可持續(xù)環(huán)境濕度產(chǎn)電的潛力，可作為傳統(tǒng)水伏發(fā)電材料的替代品，近年來(lái)備受學(xué)術(shù)界關(guān)注。
　　微生物膜水伏發(fā)電技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)包括美國(guó)麻省大學(xué)姚軍團(tuán)隊(duì)、福建農(nóng)林大學(xué)周順桂教授團(tuán)隊(duì)、蘇州大學(xué)教授孫寶全團(tuán)隊(duì)、香港理工大學(xué)王鉆開(kāi)教授團(tuán)隊(duì)等。
　　福建農(nóng)林大學(xué)周順桂教授團(tuán)隊(duì)于2021年首次揭示了微生物膜的水伏效應(yīng)，研制出了基于ITO導(dǎo)電玻璃、細(xì)菌全細(xì)胞的三明治結(jié)構(gòu)生物膜濕氣發(fā)電機(jī)，隨后又使用硫還原地桿菌生物膜作為濕氣產(chǎn)電材料制備出了水蒸發(fā)發(fā)電機(jī)。
　　根據(jù)產(chǎn)電機(jī)理不同，目前微生物膜水伏發(fā)電器件主要分為濕氣誘導(dǎo)型、蒸發(fā)誘導(dǎo)型、液滴誘導(dǎo)型三種類(lèi)型。其中蒸發(fā)誘導(dǎo)型是將導(dǎo)電玻璃（外涂微生物膜）以斜角插入水中，通過(guò)毛細(xì)管作用使水從微生物膜底部連續(xù)輸送到表面，再通過(guò)環(huán)境熱將液態(tài)水蒸發(fā)到空氣中，完成蒸發(fā)產(chǎn)電的過(guò)程。
　　微生物膜水伏發(fā)電技術(shù)潛在應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)修復(fù)、自供電可穿戴設(shè)備、農(nóng)業(yè)智慧大棚等領(lǐng)域。微生物膜水伏發(fā)電技術(shù)具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)應(yīng)用有助于減少對(duì)化石燃料依賴(lài)，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。
　　作為綠色新能源技術(shù)，微生物膜水伏發(fā)電技術(shù)潛在應(yīng)用空間廣闊，在雙碳背景下，其關(guān)注度不斷提升�，F(xiàn)階段微生物膜水伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用有限，其大規(guī)模應(yīng)用仍需解決成本和可擴(kuò)展性問(wèn)題，科研人員正在積極探索微生物膜水伏發(fā)電技術(shù)及器件，未來(lái)微生物膜水伏發(fā)電技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展。